软件工程与UML关系概述
软件工程与UML
件 开发 的效率 和软 件质量 。
１１ 制 定计 划 ．
确 定 系 统 目标 、 能 。
从 １９ ９ ５年 起 ，著 名 的 软 件 工 提 出 系 统 功 能 、性 能 、接 口 、可 靠 １ ５ 测 试 ．
测 试 软 件 、排 除 错
程 学 家 Ｇｒｄ ｏｃ ａ ｙＢ ｏ ｈ综 合 他 原 创 的 性 、可 用 性 等 方 面 的 基 本 要 求 ， 误 ， 保 开 发 的 软 件 功 能 和 性 能 达 进 确
发 人 员 可 以使 用 Ｕ ＭＬ语 言 对 复 杂 求 ， 计 系 统 的 体 系 结 构 和 软 件 模 统 测 试 是 测 试 已 完 成 的 系 统 软 件 设
０可 为 两 Ｉ －蘩 罩 簟 ． 鏊 满 原 设 的 软 件 系 统 建 立 可 视 化 系 统 模 型 ， 块 。 软 件 设 计 又｛ 分 ．一 个 阶 段 ： 是 否 簿 足 缘０ 计 的 各 项 功 能 、 性
１；
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维普资讯
羁 终 耐 代
徐 世军
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长 期 以 来 计 算 机 软 件 开 发 的 实 现 。 低 教 率 制 约 着 计 算 机 行 业 的 发 １ 软 件 开 发 方 法 展 算 机 业 界 努 力 探 索 和 研 究 解 计
便 地 表 达 面 向对 象 的概 念 ． 现 面 构 即模 块 结 构 ， 义 每 个 模 块 的 主 １ ６ 运 行 维 护 体 定 ． 首 先 必 须 把 已
向对 象 的分 析 与 设 计 风 格 。 独 立 要 功 能 和 模 块 之 问 的 联 系 ； 细 设 开 发 完 成 的 软 件 系 统 安 装 到 实 际 它 详
于 开 发 过 程 ， 独 立 于 程 序 设 计 语 计 主 要 任 务 是 在 模 块 设 计 中 详 细 的 工 作 环 境 中 试 运 行 ， 果 有 遗 留 如 言 ，用 Ｕ ＭＬ建 立 的 软 件 系 统 模 型 定 义 每 个 模 块 的数 据 结 构 、算 法 、 问 题 应 予 以 改 进 ， 后 系 统 才 可 正 然
软件工程与UMLPPT课件
根据用户访谈得知，图书登录号即为图书编号，因此去掉此项，加入图书状态一项，用于图书遗失处理
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修改后的领域类图
领域类图描述的是系统中的数据对象，又称为 object Model， object Model属于概念级别的模型，需要映射为表（Data Model）才能被计算机存储
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图书管理系统Sql脚本_SQL Server 2000
CREATE TABLE [dbo].[借阅信息] ( [借阅时间] [varchar] (255) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NOT NULL , [归还时间] [varchar] (255) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NOT NULL , [借阅信息_ID] [int] IDENTITY (1, 1) NOT NULL , [学生_ID] [int] NOT NULL , [图书_ID] [int] NOT NULL ) ON [PRIMARY] GO
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图书管理系统Sql脚本_SQL Server 2000
CREATE TABLE [dbo].[图书] ( [图书状态] [varchar] (255) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NOT NULL , [ISBN] [varchar] (255) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NOT NULL , [书名] [varchar] (255) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NOT NULL , [作者] [varchar] (255) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NOT NULL , [出版社] [varchar] (255) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NOT NULL , [出版日期] [varchar] (255) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NOT NULL , [总页数] [int] NOT NULL , [定价] [varchar] (255) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NOT NULL , [图书分类] [varchar] (255) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NOT NULL , [图书_ID] [int] IDENTITY (1, 1) NOT NULL ) ON [PRIMARY] GO
UML概述
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UML的基本视图
UML的五类基本视图；
UML的用例视图； UML的逻辑视图； UML的构件视图； UML的并发视图； UML的配置视图。
2020/1/4
成都信息工程学院软件工程系
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场景(Scenarios)
场景用于刻画构件之间的相互关系，将四个视 图有机地联系起来。可以描述一个特定的视图 内的构件关系，也可以描述不同视图间的构件 关系。
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UML中的图和各视图的对应关系
场景视图：用例图 逻辑视图：类图和对象图 开发视图：类图和组件图 进程视图：顺序图、协作图、状态图、活
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Rational三剑客
Jim Rumbaugh Ivar Jacobson
Grady Booch
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方法学大 战阶段
UML的历史
统一阶段
公
标准化阶 段
众 反
馈
工业化阶 段
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依赖（ dependency）
依赖关系描述一个元素对另一个元素的依附。
聚合（aggregation）
描述元素之间整体和部分的关系
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图（diagram）
UML模型图（5类，9种）： 用例图 静态图（类图，对象图） 行为图（状态图，活动图） 交互图（顺序图，协作图） 实现图（构件图，配置图）
软件工程 第5章--UML
UML的定义
UML定义有两个主要组成部分：语义和表示法。 语义用自然语言描述，表示法定义了UML的可 视化标准表示符号，这决定了UML是一种可视 化的建模语言。 在语义上，模型是元模型的实例。UML定义给 出了语法结构的精确定义。 使用UML时，要从不同的角度观察系统，为此 定义了概念“视图(View)‖。视图是对系统的模 型在某方面的投影，注重于系统的某个方面。
独立于过程
系统建模语言，独立于开发过程。
9
容易掌握使用 概念明确，建模表示法简洁明了，图形结 构清晰，容易掌握使用。 着重学习三个方面的主要内容： (1) UML的基本模型元素 (2) 组织模型元素的规则 (3) UML语言的公共机制 与程序设计语言的关系 用Java，C++ 等编程语言可实现一个系统。 一些CASE工具可以根据 UML所建立的系 统模型来产生Java、C++ 等代码框架。
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UML事物 — 注释事物
11) Note（注释）
依附于一个元素或一组元素之上，对其进
行约束或解释的简单符号。没有语义影响。
See policy8-5-96.doc for details about these algorithms.
CashAccount presentValue()
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15
UML定义 9 种图，表达UML中的 5 种视图，各 视图在静态和动态方面表示系统模型。
结构 视图 静态 方面
动态 方面
行为 视图 同左
实现 视图 构件图
环境 视图 部署图
同左
用例 视图 用例图
同左
类图 对象图
顺序图 同左 顺序图 合作图 (注重 合作图 状态图 进程、 状态图 活动图 线程) 活动图
软件工程中的UML建模和设计模式
软件工程中的UML建模和设计模式在软件工程领域中，UML（统一建模语言）建模和设计模式是两个重要的概念。
UML建模是一种用于描述、设计和分析软件系统的标准化语言，而设计模式则是一种被广泛应用的解决软件设计问题的经验总结和最佳实践。
UML建模是软件开发过程中必不可少的一环。
它提供了一种通用的语言和符号，使得开发团队能够更好地理解和沟通软件系统的结构和行为。
UML建模包括用例图、类图、时序图等多种图形表示方式，每种图形都有其特定的用途和表达能力。
通过使用UML建模，开发团队可以更好地理解用户需求，设计合理的软件架构，并将其转化为可执行的代码。
设计模式是一种被广泛应用的解决软件设计问题的经验总结和最佳实践。
它们是在实际开发中被证明有效的解决方案，可以帮助开发人员避免重复造轮子，提高代码的可维护性和可扩展性。
设计模式包括创建型模式、结构型模式和行为型模式三大类。
创建型模式用于创建对象，结构型模式用于描述对象之间的关系，行为型模式用于描述对象之间的交互和通信方式。
常见的设计模式有单例模式、工厂模式、观察者模式等。
UML建模和设计模式在软件工程中的应用是相辅相成的。
UML建模提供了一种描述和设计软件系统的通用语言，而设计模式则提供了一种解决软件设计问题的方法。
通过使用UML建模，开发团队可以更好地理解和沟通软件系统的结构和行为，而设计模式则可以帮助开发人员遵循一种经过验证的最佳实践，提高代码的质量和可维护性。
举个例子来说，假设我们正在开发一个电子商务网站。
通过使用UML建模，我们可以绘制用例图来描述用户和系统之间的交互，类图来描述系统中的各个类和它们之间的关系，时序图来描述用户操作和系统响应的时序关系。
这些图形可以帮助开发团队更好地理解用户需求，并将其转化为可执行的代码。
在设计阶段，我们可以运用设计模式来解决一些常见的软件设计问题。
比如，我们可以使用单例模式来确保系统中只有一个购物车实例，使用工厂模式来创建不同类型的商品对象，使用观察者模式来实现用户对商品的关注和通知功能。
软件工程与UML关系概述
本栏目责任编辑：谢媛媛软件设计开发Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术第6卷第21期(2010年7月)软件工程与UML 关系概述刘小海（北京航空技术研究中心，北京100076）摘要：随着计算机技术的发展，软件工程技术已经进入了一个新的阶段。
人们开始使用面向对象的技术，同时UML 融合了多种面向对象建模方法以及多种软件工程方法，成为软件系统设计建模的主要工具。
该文从软件工程概述、UML 概述以及UML 在软件工程的应用为基础，对软件工程与UML 管理进行概述。
关键词：软件工程；UML ；建模；关系中图分类号：TP312文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2010)21-5774-02Overview of Relationship between Software Engineering and UMLLIU Xiao-hai(Beijing University of Aeronautics Technology Research Center,Beijing 100076,China)Abstract:With the development of computer technology,software engineering technology has entered a new stage.People began to use of object-oriented technology,and a variety of fusion UML modeling method of object-oriented software engineering methods and soft -ware system,the main tool design modeling.This overview of software engineering,UML overview and UML in software engineering,based on the application of software engineering and UML management are summarized.Key words:software engineering;UML;modeling;relationship1软件工程的概述软件工程(Software Engineering ，简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。
2-第一讲-软件工程概述及UML简介
具有“自治”特点，扩展性、可维护性大大提高。
UML建模: 一种面向对象的系统分析与开发方法
25
第25页，共37页。
软件建模与建模语言
通用建模语言
自然语言、图形语言、数学语言 结构化建模与面向对象建模
基于功能的分解与基于概念的建模 面向对象的建模语言
26
第26页，共37页。
统一建模语言——UML
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第9页，共37页。
软件危机的具体表现有
软件发展速度跟不上硬件的发展和用户的需求 软件成本高，开发进度估计不准，用户不满意 软件产品质量差，可靠性不能保证 软件产品可维护性差 软件没有合适的文档资料
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第10页，共37页。
软件工程
软件工程是一门建立在系统化、规范化、数量化 等工程原则和方法上的，关于软件开发各阶段定 义、任务和作用的工程学科。
Use Case建模
Use Case定义了在业务处理中的业务规则和任务，以及计算 机应用系统怎样支持这些任务。
对象类和对象建模
可用UML中的对象类定义一系列业务对象（类）和应用结 构，并且建立对象作为这些类的实例，以保证Use Case和业 务规则得到正确的支持。
组件建模
组件是指源代码的物理单元和可执行单元，它们组成应用 系统。
对计算机系统有着不同程度的依赖性 软件的开发至今尚未完全摆脱手工艺的开发方式，
UML在软件工程的机器学习和数据科学
添加标题
模型评估：使用交叉 验证、ROC曲线等方 法评估模型性能
添加标题
模型优化：根据评估 结果调整模型参数， 提高模型性能
添加标题
模型部署：将模型部 署到实际应用中，提 供预测或决策支持
背景：在机器学习和数据科学项目中，团队协作和项目管理至关重要
方法：使用UML进行项目需求 分析、设计、实现和测试
案例：使用UML进行某机器学 习和数据科学项目的评估和优 化，提高项目质量和效率
结论：UML在机器学习和数 据科学项目中具有重要作用， 可以提高项目质量和效率
UML在软件工程中的作用：帮助软件开发人员更好地理解和设计软件系统 UML在机器学习中的应用：帮助数据科学家更好地理解和设计机器学习模型 UML在数据科学中的应用：帮助数据科学家更好地理解和设计数据科学项目 UML在软件工程、机器学习和数据科学中的发展趋势：更加智能化、自动化和集成化
目的：使用UML进行项目规划和管理，提高团队协作效率
方法：使用UML进行项目需求分析、设计、实现和测试
案例：某机器学习项目，使用UML进行项目规划和管理，提高了团队协作效率，成功完成了项 目任务
背景：项目评估和优化是机器 学习和数据科学项目中的重要 环节
目的：使用UML进行项目评估 和优化，提高项目质量和效率
模型可视化： UML可以帮助 数据科学家更 好地理解和解 释复杂的数据
模型
模型验证： UML可以帮助 数据科学家验 证模型的准确
性和可靠性
模型优化： UML可以帮助 数据科学家优 化模型的性能
和效率
模型管理： UML可以帮助 数据科学家更 好地管理和维 护复杂的数据
模型
1-软件工程与UML概述
1-软件工程与UML概述1-软件工程与UML概述1. 软件工程的定义软件工程是一门综合性的学科，旨在研究如何以系统化、规范化的方法开发、维护和管理软件。
软件工程的目标是优化软件开发过程，提高软件产品的质量、效率和可靠性。
2. UML的概述UML（Unified Modeling Language）是一种用于描述、构建和展示面向对象系统的标准语言。
它是一种图形化的语言，提供了丰富的图形符号，用于表示系统的结构、行为和交互。
2.1 UML的历史UML起源于20世纪80年代末和90年代初，最初是由几位软件工程学家共同合作开发的。
1994年，UML的第一个版本被公开发布，此后经过多次修订和更新，至今已经发展成为业界最常用的建模语言之一。
2.2 UML的主要图型UML提供了多种图形符号，用于表示系统的不同方面和角度。
以下是UML的主要图型：2.2.1 类图类图是UML中最常用的图型之一，用于展示系统中的类、接口、关联关系和依赖关系等。
类图可以描述系统的静态结构，帮助开发人员理解和设计系统中的对象和类之间的关系。
2.2.2 时序图时序图主要用于描述系统中各个对象之间的交互和消息传递顺序。
通过时序图，开发人员可以清晰地了解系统的动态行为，包括对象之间的交互方式、消息的传递路径和时间顺序等。
2.2.3 活动图活动图主要用于描述系统中的业务流程和工作流程。
它可以展示系统中各个活动之间的顺序关系、条件分支和并发处理等。
活动图帮助开发人员理解系统的运行过程和业务逻辑。
2.2.4 用例图用例图主要用于展示系统的功能需求和用户与系统的交互。
通过用例图，可以清晰地了解系统的功能和用户的需求，帮助开发人员设计系统的功能模块和接口。
2.3 UML的应用UML作为一种标准语言，已经广泛应用于软件工程领域。
它可以用于需求分析、系统设计、代码、测试和文档编写等各个阶段。
使用UML可以提高软件开发的效率和质量，帮助开发人员理解和沟通系统的需求和设计，减少系统开发过程中的错误和误解。
《软件工程与UML》课件
时序图展示了系统中对象之间的交互和消息传递顺序，有助于理解 系统的动态行为。
状态图
状态图展示了系统中对象的生命周期和状态转换，有助于理解系统 的行为和响应。
03
UML在软件工程中的应用
Chapter
需求分析阶段
需求调研
通过UML的类图、用例图等工具，对用户需求进行调研和梳理， 明确系统的功能需求和非功能需求。
选择合适的UML工具
根据项目需求选择具有所需功能 的UML工具，例如支持类图、时 序图、活动图等。
选择有活跃社区支持的UML工具 ，以便获取帮助和资源。
选择标准 功能需求 用户界面 社区支持
选择UML工具时，应考虑其是否 符合国际标准（如OMG UML规 范），以确保与其他工具的互操 作性和模型的可移植性。
物理图建模
总结词
物理图建模是UML的高级应用之一，用于描述系统的物理实 现和部署。
详细描述
物理图建模使用UML的组件图、部署图和环境图等来描述系 统的物理结构、组件之间的关系、系统的部署方式和环境要 求等。它有助于制定系统的部署方案和架构设计，确保系统 能够高效、可靠地运行。
业务建模
总结词
业务建模是UML的高级应用之一，用于描述业务领域的业务概念、业务过程和业务规 则等。
02
UML基础
Chapter
UML简介
统一建模语言（UML）是一种用于对软件密集系统进行 可视化建模的统一标准语言。
UML通过统一的符号和工具，为软件开发人员提供了一 种通用的交流方式。
UML将复杂的软件系统分解为更易于理解和设计的组件 ，有助于提高开发效率和软件质量。
UML的构成元素
类
类是UML的基本构成元素之一， 它代表了一个对象的抽象，描述 了具有相同属性和行为的对象集 合。
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本栏目责任编辑：谢媛媛软件设计开发Computer Knowledge and Technology 电脑知识
与技术第6卷第21期(2010年7月)软件工程与UML 关系概述
刘小海
（北京航空技术研究中心，北京100076）
摘要：随着计算机技术的发展，软件工程技术已经进入了一个新的阶段。
人们开始使用面向对象的技术，同时UML 融合了多种面向对象建模方法以及多种软件工程方法，成为软件系统设计建模的主要工具。
该文从软件工程概述、UML 概述以及UML 在软件工程的应用为基础，对软件工程与UML 管理进行概述。
关键词：软件工程；UML ；建模；关系
中图分类号：TP312文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2010)21-5774-02
Overview of Relationship between Software Engineering and UML
LIU Xiao-hai
(Beijing University of Aeronautics Technology Research Center,Beijing 100076,China)
Abstract:With the development of computer technology,software engineering technology has entered a new stage.People began to use of object-oriented technology,and a variety of fusion UML modeling method of object-oriented software engineering methods and soft -ware system,the main tool design modeling.This overview of software engineering,UML overview and UML in software engineering,based on the application of software engineering and UML management are summarized.
Key words:software engineering;UML;modeling;relationship
1软件工程的概述
软件工程(Software Engineering ，简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。
软件工程开发和维护软件是通过工程的概念、原理、技术和方法进行的，经过实践而得到的管理技术与当前较好的技术相结合，发开出高质量的软件，并对其进行维护。
而传统方法学和面向对象方法学是目前使用较广泛的软件工程方法学。
软件工程的基本原理：1)用分阶段的生命周期计划严格管理；2)坚持进行阶段评审；3)实行严格的产品控制；4)采用现代程序设计技术；5)结果应能清楚的审查；6)开发小组的人员应该少而精；7)承认不断改进软件工程实践的必要性。
2UML 的概述
面向对象的系统分析与设计出现在较晚时期，即20世纪80年代。
这是一段试验时期。
20世纪90年代早期，在各种方法和建模应运而生并已开始应用的同时，讨论的主要中心是比较方法。
在1997年，在行业联盟对象管理组织（OMG ）发起人号召之下，工作组发布了一套用于描述和建模面向对象系统的标准，这就是统一建模语言（UML ）。
UML 是一种建模语言而不是一种方法，UML 本身是独立于过程的。
标准建模语言UML 的主要特点可以归结为五点：
1)统一的标准。
UML 已被OMG 接受为标准的建模语言，赿来越多的开发人员开始使用UML 进行开发，越来越多开发厂商开始支持UML 。
2)面向对象。
UML 是支持面向对象软件开发的建模语言。
3)可视化、表达能力强大。
4)独立于过程。
UML 不依赖于特定的软件开发过程，这也是UML 能被众多软件开发人员接受的一个原因。
5)概念明确，建模表示法简洁，图形结构清晰，容易掌握和使用。
3软件开发过程与建模
在软件工程中，软件生命周期由软件定义、软件开发和运行维护三个时期组成，每个时期又进一步划分若干个阶段，分别为：问题定义、可行性研究、需求分析、总体设计、详细设计、编码和单元测试、综合测试以及软件维护。
在软件开发过程中，整个软件生命周期受软件范型影响。
所谓软件范型（Software paradigms ）就是软件开发过程模型，毋庸置疑，选择一个良好的开发范型对于一个软件产品（项目）的开发至关重要。
一般情况下，软件范型可分为四种，分别为：过程性范型、面向对象范型、面向进程范型以及混合范型。
在建立软件的需求分析和设计模型时，建模的方法要根据不同的范型选择。
收稿日期：2010-05-26
作者名称：刘小海（1966-），男，河北人，高级工程师。
ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术Vol.6,No.21,July 2010,pp.5774-5775E-mail:xsjl@ Tel:+86-551-569096356909645774
第6卷第21期(2010年7月)
Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术4UML在软件工程中的作用
UML支持其他面向对象开发和传统的软件开发过程，从需求分析到系统测试，都可以具有相应的具体方案与之对应。
UML是一个完整的建模语言，支持软件开发的不同阶段，以下是UML在软件开发中的各个阶段应用进行分析：
1)需求分析
UML的用例试图可以表示客户的需求。
对外部的角色以及它们所需要的系统功能建模是通过用例建模来完成的。
它们之间的关系建模被用于角色和用例。
每个用例都指定了客户的需求。
需求分析不仅要对软件系统进行而且对商业过程也要进行。
2)分析
考虑要解决的问题是分析阶段要做的工作，其描述可用UML的逻辑视图和动态视图来进行。
系统的静态结构由类图进行描述，系统的动态特征由协作图、状态图、序列图、活动图和状态图进行描述。
在分析阶段，不定义软件系统的解决方案的细节，只为问题领域的类建模。
3)设计
—用户接口，数据库操作等是采用加入把分析阶段的结果扩展成技术解决方案是设计阶段主要的工作。
提供技术基础结构——
新的类完成的。
在这个技术基础结构中，分析阶段的领域问题类被嵌入在其中。
构造阶段的详细的规格说明是设计阶段的结果。
4)构造
把设计阶段的类转换成某种面向对象程序设计语言的代码，这是构造阶段的工作。
在对UML表述的分析和设计模型进行转换时，最好不要直接把模型转化成代码。
在早期阶段，模型是理解系统并对系统进行结构化的手段。
5)测试
单元测试、集成测试、系统测试和接受测试为系统测试的几个不同级别。
不同的测试采用不同的UML图作为工作的基础。
使用类图和类的规格说明是单元测试，典型地使用组件图和协作图的是集成测试，而系统测试实现用例图来确认系统的行为符合这些图中的定义。
在系统测试阶段，UML模型还可以作为测试阶段的依据。
如单元测试使用类图和类规格说明；集成测试使用组件图和协作图；系统测试用例图来验证系统的行为；验收测试由用户进行，以验证系统测试的结果是否满足在分析阶段确定的需求。
软件工程是从结构化程序设计到面向对象程序设计转变的一个过渡。
UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。
软件工程领域的新思想、新方法和新技术融入到UML里。
参考文献：
[1]Robert V.Stumpf,Lavette C.Teague.Object-Oriented Systems Analysis and Design with UML[M].entice Hall,2004,(7).
[2]张海藩.软件工程导论[M].4版.清华大学出版社,2003,(12).
[3]潘家志.基于UML的面向对象开发模型UBDM的研究[D].西南农业大学,2002.
[4]郭咏梅.面向对象软件工程的UML方法[J].晋东南师范专科学校学报,2004,(5).
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本栏目责任编辑：谢媛媛
软件设计开发。